На видео показали плавление золота на атомарном уровне

Ученые смогли записать на «камеру», как меняется атомная структура золота во время плавления. Результаты исследования помогут ученым лучше понять, что происходит с металлами в экстремальных условиях и, возможно, предсказать, из каких материалов лучше делать реакторы для управляемого ядерного синтеза в будущем. Результаты работы опубликованы в журнале Science.

Известные реакции ядерного синтеза происходят при температурах в миллионы градусов. Чтобы построить реактор для проведения таких превращений, необходимы материалы, которые способны выдержать такую температуру. Для этого нужно детально понимать, что будет происходить с металлами в таких условиях. Международная группа ученых из США, Германии и Канады впервые смогла увидеть, что происходит с атомной структурой золота при его плавлении.

Для проведения экспериментов ученые использовали сверхточную электронную «видеокамеру». Устройство испускает на образец пучок электронов и по его отклонению распознает атомную структуру образца. Причем такая «камера» делает «кадры» с очень большой скоростью — 10 миллиардов кадров в секунду. Авторы исследования поместили в «объектив» образец золота и направили на него мощный лазерный луч, из-за которого металл расплавился. Плавление длилось всего несколько триллионных долей секунд, но ученые успели сделать за это время ряд кадров.

Оказалось, что плавление золота происходит не одновременно во всем образце. Процесс начинается на поверхности структурных ячеек кристаллической решетки золота. Получаются своеобразные «карманы», в которых металл уже жидкий, а вокруг них золото еще не расплавлено. Подобные представления о плавлении были у физиков и раньше, однако вживую увидеть это явление удалось впервые.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.